Нанометр уже писал об эндоскопах, в которых в качестве наконечника используется УНТ (углеродная нанотрубка). Благодаря меньшему вытесняемому объему клетки, такая форма наконечника предпочтительнее по сравнению с конической. На этот раз, уже знакомый нам коллектив авторов предложил использовать разработанный ими эндоскоп для исследования клетки с помощью SERS - спектроскопии (эффект поверхностно-усилиенного рамановского рассеяния, ГКР). Но для этого, на наконечник из УНТ необходимо нанести металлические наночастицы - именно они обеспечивают усиление сигнала комбинационного рассеяния. Для этого УНТ была обработана кислотой (для образования на поверхности отрицательно заряженных функциональных групп) и катионным полиэлектролитом. После этого отрицательно заряженные 20 нм коллоидные наночастицы золота сорбировались на поверхности нанотрубки (рис.1).
Для демонстрации практических возможностей эндоскопа авторы статьи снова использовали клетку HeLa. Как и в предыдущих исследованиях ученые акцентируют особое внимание на том, что их эндоскоп не наносит существенного вреда структуре клетки, что критично для внутриклеточного анализа. В результате внутриядерного SERS-анализа ученым удалось обнаружить молекулу ДНК, пролин, нуклеотиды и белки, в то время как при анализе цитозоля авторы статьи увидели сигналы, отнесенные к колебаниям молекул, характерных именно для него (рис.2). Исследователи утверждают, что на спектры SERS существенное влияние, помимо места введения эндоскопа, оказывает клеточный цикл и ее здоровье. Таким образом, предложенный метод позволяет в режиме реального времени выявлять больные клетки без использования меток .
В лавине информации как то обыденно воспринимаются успехи определяющие будущее науки. Некоторое время назад нано-сканеры воспринимались как не удачное дублирование гистохимии, но SERS-анализ - это уже инструмент. Уже определяющий свои диапазоны в диагностике. Однако, следует обратить внимание на этот метод в свете возможности изучения динамики дифференциации тканей. В настоящее время мы используем начальную и конечную истину - стволовая клетка и ткань органа. Но данный метод позволяет расширить знания о дифференциации и её закономерностях. Появляется перспектива контролируемого воздействия на данный процесс, а так же вероятность обратного процесса.
Интересно, а много раз можно использовать такой
зонд? И как быть с теми молекулами, которые не
адсорбируются на зонде? И еще вопрос, "крепко
ли держатся" золотые наночастички на УНТ?
Золотые частицы держатся крепко, они остаются на месте после извлечения зонда из клетки.
Зонд мы используем только один раз, так как мы не уверены, что можем его полностью очистить от клеточного
материала. С ним ничего не происходит, но внутриклеточный материал после исследования остается на его
поверхности и внутри нанотрубки.
Отрицательно заряженные СООН группы нужны для адсорбции полимера и затем золотых частиц на поверхности
трубки.
Спасибо
Прочитал статью.
Сергей, COOH группы заряжены отрицательно при
pH>pKa, а это порядка 5-6.
Юрий, воспользуюсь возможностью задать
вопросы автору.
1) золотые частички стабилизированы цитрат-
анионом, а он не раман-активен?
2) сама поверхность трубки, которая находится
в контакте с частичкой, она разве сигнал
давать не будет?
Тема, ну я и не спорю. Кислотой-то они обработали для окисления углерода до COO-, но потом-то они держали его не в сильнокислой среде, а при указанном тобой pH.
Слабые широкие пики углерода видны на Рис. 2. Также можно
найти и слабые пики от цитратных остатков или других
соединений на поверхности трубки, но они близки к уровню фона.
Мы опубликовали две статьи в прошлом году которые более
детально описывают SERS:
E. Vitol, E. Brailoiu, Z. Orynbayeva, N. Dun, G. Friedman, Y. Gogotsi,
Surface-enhanced Raman spectroscopy as a tool for measuring
Ca2+ mobilizing second messengers in cellular extracts, Analytical
Chemistry, 82 (16) 6770–677 (2010)
E. A Vitol, Z. Orynbayeva, M. Bouchard, J. Azizkhan-Clifford, G.
Friedman, Y. Gogotsi, SERS-enabled nanopipette for intracellular
spectroscopy, ACS Nano, 3 (11) 3529–3536 (2009)
Если у вас нет подписки на эти журналы, они доступны на http://nano....ns/articles (password:
nmg)
Юрий, простите за занудство, но я спрашивал не
про пики "неокисленной нанотрубки", а про те
самые заряженные группы, которые образовались
после кислотной обработки.
А насчет цитрата - тоже недопонял, так частицы
им покрыты или Вам как-то от него избавиться
удалось?
Еще раз спасибо, что уделяете время
удовлетворению моего любопытства.
Так как мы наносим золотые частицы на поверхность окисленных
трубок, у нас всегда есть функциональные группы и, вероятно,
остатки цитрата. Мы не пытались идентифицировать те слабые
пики которые мы наблюдали на эндоскопах. Нас удовлетворил тот
факт что они близки к уровню фона и не мешают нашему анализу.
Спасибо, Юрий.
Скажите, а чтобы наночастицы усливали
рамановский сигнал биологических молекул, эти
молекулы должны быть хемосорбированы на золоте
или достаточно простой близости к поверхности
металла? То есть если на золотых наночастицах
будет лежать слой молекул толщиной 20-30 нм, то
весь этот слой будет виден в спектре?
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
